樣品裝置包含在外光路系統中。樣品架的設計要保證使照明最有效和雜散光最少，尤其要避免入射激光進入光譜儀的入射狹縫。為此，對于透明樣品，最佳的樣品布置方案是使樣品被照明部分呈光譜儀入射狹縫形狀的長圓柱體，并使收集光方向垂直于入射光的傳播方向。
拉曼樣品主要有：透明液體、透明固體、不透明固體、加溫樣品、背向散射樣品和前向散射樣品。可有各種各樣的樣品放置方式，包括直接的光學界面，顯微鏡，光纖維探針（不接觸或光學浸入）和樣品室（包括特殊的樣品盛器和自動樣品轉換器）。樣品光路也可被設計成能獲得偏振相關拉曼光譜，這種光譜通常包含附加信息。樣品裝置的選擇應根據待測物的具體情況（如樣品的狀態、體積等）以及測量的速度，激光的安全性和樣品圖譜的質量要求等決定。由于在可見光區域內，拉曼散射不會被玻璃吸收，因此拉曼光譜的一大優點是樣品可放在玻璃制成的各種樣品池中，這給樣品的拉曼測試帶來很大便利。